張建國 黃永生
【摘要】本文針對新裝備構造課程教學過程中面臨的新任務、新目標,結合教學實際,總結出新的教學手段、教學方法,通過不斷豐富的教學手段在教學課堂上的應用,不但提高了新裝備知識的認知速度,而且還提高了學生自主學習裝備構造的積極性。
【關鍵詞】裝備;教學手段;三維模型;EON
當前,我軍新型裝甲裝備不斷更新?lián)Q代并大量列裝部隊,這些新型裝甲裝備的傳動系統(tǒng)已經(jīng)與老式裝備截然不同。新型裝甲裝備傳動系統(tǒng)往往是集機械、電子、液壓與一體的復雜系統(tǒng),其構造十分復雜,特別是傳動系統(tǒng)的一些核心傳動部件,如液力變矩器、液壓換擋離合器等,往往讓學生難于理解和掌握。在裝備構造課的教學環(huán)節(jié),教學手段和教學方法還是基本采用課件、模型或實物三者相結合的辦法,往往捉襟見肘,不能滿足當前新形勢下所面臨的教學任務和教學目標。結合教學實際,本文從理論教學和實踐教學兩方面,總結出新的教學手段、教學方法,通過不斷豐富的教學手段在教學課堂上的應用,不但提高了新裝備知識的認知速度,而且還提高了學生自主學習裝備構造的積極性。
一、EON軟件教學在理論教學上的應用
(一)傳統(tǒng)多媒體教學模式
多媒體教學在各行各業(yè)使用的十分普遍,特別在裝備構造課教學過程中發(fā)揮著舉足輕重的重要作用。通過大量的圖片、動畫、聲音、視頻等多媒體要素,向學員講解新裝備功用、構造與工作的相關知識。對于傳動系統(tǒng)中結構簡單的部件或零件,這種傳統(tǒng)的多媒體教學模式很有幫助,但對于如綜合傳動箱箱體、側減速器箱體等結構尺寸大、外形復雜的零部件的講解,單純依靠不同角度的圖片和視頻資料難以將其構造講解透徹,學員在沒有見過實物的情況下更是難以建立起圖片之間的聯(lián)系,而對于這些大尺寸的零部件,課堂的理論課教學環(huán)節(jié)不可能將實物搬到課堂上講解。
(二)EON軟件教學
EON軟件是一種可以和鼠標隨動,動態(tài)展示零部件三維模型的一種小軟件,它可以和多媒體軟件如ppt等進行無縫連接。首先,通過三維建模軟件CATIA、ProE等建立零件或部件的三維模型。然后在EON軟件中進行視角和軸線的鏈接和設置。最后將設置好的三維模型以動畫形式導入到PPT之中。授課時只需在電腦上安裝EON提供的小插件,便可以實現(xiàn)動態(tài)展示零部件三維模型的目的。例如,在講解側減速器殼體過程中,當需要切換三維模型角度或者放大注油口、通氣器部位時,只需拖動鼠標即可完成隨意視角的視圖。
通過EON軟件教學在理論教學上的應用,使得裝備構造的學習更加方便,有助于調動學員學習積極性,提高學員學習的注意力。
二、典型部件試驗臺在實踐教學上的應用
(一)傳統(tǒng)實踐課教學模式
理論教學和實踐教學是裝備構造認知的兩大途徑,在課堂上的理論教學基礎上,學員通過實踐課的環(huán)節(jié),借助模型、實物拆卸與安裝、實物分解與裝配,通過親自動手,完成構造課的學習。對于傳動系統(tǒng)中結構簡單的部件或零件,這種傳統(tǒng)的實踐課教學模式很有幫助,但對于如液壓換擋離合器、液力變矩器、油氣彈簧等內部結構復雜、油道不可見、靜態(tài)時難以理解其構造與工作原理的零部件,單純依靠制作的虛擬視頻動畫難以將其構造講解透徹,學員在學習這些典型部件時往往感官意識不深刻,似懂非懂。
(二)典型部件試驗臺輔助教學
1.液壓換擋離合器試驗臺
液壓換擋離合器是新型裝備的典型部件,由于其內部油道復雜且不便觀察,學員往往難于理解。通過搭建的試驗臺架,可以實現(xiàn)與液壓換檔離合器相關的教學演示。該實驗搭建的臺架由動力傳動部分、液壓油路、電控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、實驗臺本體等組成,如圖1所示。其中液壓換擋離合器工作采用實車部件,通過動態(tài)試驗演示過程,不僅可以方便的觀測到液壓換擋離合器的工作過程和工作原理,而且對于離合器結合/分離的細微動作(2—3mm行程)、潤滑過程也觀察得一清二楚。除此,對于學員難以建立起來的液壓壓力大小的概念,也有了十分清晰的認識和理解。
2.液力變矩器試驗臺
液力變矩器作為液力傳動系統(tǒng)的核心部件,具有技術含量高、性能表現(xiàn)好和操縱自動化程度高等優(yōu)點。但對于裝備學習來說的確難于理解,特別是對于其內部復雜的機械結構和復雜的液體內流場,液力變矩器不高速旋轉起來,難以掌握其結構和工作原理。通過搭建的液力變矩器試驗臺架,就使得教與學得心應手。該試驗臺如圖2所示,主要由驅動裝置、加載裝置、轉矩轉速傳感器、基礎平臺及支座、分動箱及輸入輸出萬向軸、增速箱、液壓泵站、集控操作儀表臺等組成。針對其復雜的內流場和工作原理,通過試驗臺上的流場測試儀可以清楚的進行教學演示。
圖1 ?液壓換擋離合器試驗臺
圖2 ?液力變矩器試驗臺
結論
在教學過程中是否采用新的有效的教學手段或者教學方法,要視具體教學內容、學員情況而定。在教學過程中正確、巧妙的運用創(chuàng)新的教學手段,可以使學員由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,極大地激發(fā)了學員的興趣,調動了學員的學習積極性,在一定程度上增強了教學效果。裝備構造課教學手段的豐富和創(chuàng)新永遠在路上。
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